Lekcja 4. Warunki przepływu prądu elektrycznego

Lekcja 14. Obliczanie rozpływu prądów w
obwodzie
Zad 1.Oblicz wartość rezystancji zastępczej obwodu z rysunku. Dane: R1=
10k  , R2= 20k.
Zad 2. Zapisz równanie I prawa Kirchhoffa dla węzła obwodu elektrycznego
przedstawionego na rysunku?
Zad 3. Podaj treść prawa Ohma i zapisz odpowiednie wzory.
Zad 4. Podaj treść II prawa Kirchhoffa. Narysuj przykładowe oczko obwodu i
zapisz odpowiednie równania przedstawiające spadki napięć na
poszczególnych elementach
Lekcja 15. Regulacja prądu w obwodzie.
Przykład nastaw prądu:
• W obwodzie pokazanym na rysunku zasilanym przez
akumulator samochodowy o sile elektromotorycznej E=12 V
prąd ma byd nastawiany na dowolne wartości począwszy od
I1= 0,2 A do I2= 2A. W jakim zakresie ma byd nastawiana
rezystancja obwodu?
Lekcja 16. Dzielnik napięcia.
1. Schematy zastępcze źródła energii
elektrycznej
Źródło energii elektrycznej zależnie od warunków pracy
jest źródłem napięcia lub prądu.
Rzeczywiste źródło napięciowe w analizie
obwodu reprezentuje zastępczy schemat szeregowy.
Uwzględnia on idealne źródło napięciowe U (czyli
takie, którego rezystancja wewnętrzna jest równa 0)
i połączoną z nim szeregowo rezystancję wewnętrzną
rzeczywistego źródła napięcia Rw (reprezentującą
rezystancję elementów, z jakich jest ono wykonane).
W pewnych warunkach pracy rzeczywiste źródło energii
elektrycznej można traktowad jako źródło prądowe - wówczas
przedstawiane jest za pomocą zastępczego schematu
równoległego. Przedstawia on idealne źródło prądowe Iz ,
(czyli takie którego, rezystancja wewnętrzna zdąża do ) oraz
połączoną z nim równolegle rezystancję wewnętrzną
rzeczywistego źródła prądowego Rw (wynikająca z rezystancji
jego elementów konstrukcyjnych).
2. Stany pracy źródła energii elektrycznej
• Rozróżniamy trzy stany pracy źródła: obciążenia, jałowy,
zwarcia.
Dotyczą one zarówno źródła prądowego, jak i napięciowego.
• Stan obciążenia źródła występuje wtedy, gdy do jego zacisków
dołączony jest rezystor o dowolnej wartości rezystancji R
(przy czym R ≠ 0 i R ≠ ). W obwodzie popłynie prąd
I, na rezystorze obciążenia R pojawi się spadek napięcia, który
można obliczyd na podstawie prawa Ohma i II prawa Kirchhoffa
• U z - IR w - IR = 0
• U = IR
• U z - IR w - U = 0
• U = U z - IR w
• Stan jałowy źródła to taki stan, gdy
między zaciskami źródła jest
przerwa, tzn. wartośd rezystancji
obciążenia jest równa
nieskooczoności (R = ).
• W obwodzie nie płynie prąd, na
zaciskach wyjściowych źródła
napięcia pojawia się napięcie źródła
idealnego U 0 =Uz.
• W stanie zwarcia źródła między jego
zaciski włączona jest rezystancja
obciążenia R równa zero (R=0).
Sytuacja taka odpowiada połączeniu
zacisków źródła przewodem.
Stan zwarcia jest stanem
niepożądanym, gdyż płynie wtedy w
obwodzie maksymalny prąd Iz (zwany
prądem zwarcia), mogący
uszkodzid źródło napięcia.
3. Dzielnik napięcia
• W układach elektrycznych często zachodzi
potrzeba obniżenia napięcia.
• Realizuje się to za pomocą dzielnika napięcia.
Układ taki składa się z dwóch rezystorów R1 i
R2 połączonych szeregowo
Przez oba rezystory R1 i R2 płynie ten sam prąd I,
natomiast suma napięd na tych rezystorach równa się
napięciu U, które zamierzamy podzielid.
• U=U1+U2
• R=R1+R2
• Stosunek napięd na rezystorach jest równy
stosunkowi wartości rezystancji rezystorów
tworzących dzielnik napięcia. Wartości rezystancji
powinny byd tak dobrane, by dzieliły napięcie w
pożądanym stosunku.
U1 R1

U 2 R2
• Często zamiast dzielnika napięcia w postaci
układu dwóch szeregowo połączonych rezystorów
stosuje się potencjometr.
Lekcja 17. Projektowanie obwodów regulacji
napięcia i prądu.
1. Układ regulacji napięcia
• W układach regulacji napięcia potencjometr włączony jest
równolegle do napięcia, które należy regulowad. Regulacja może
odbywad się w układzie jednostopniowym z wykorzystaniem
jednego potencjometru, lub dwustopniowym.
• W układzie dwustopniowym, wstępnej regulacji napięcia
dokonuje się potencjometrem P1. Powinien on mied
znaczne większą rezystancję niż potencjometr P2 np.
dziesięciokrotnie. Natomiast napięcie uzyskane po tej
regulacji może byd precyzyjnie obniżone przez
potencjometr P2 włączony w obwód suwaka potencjometru
P1.
2. Układ regulacji prądu
W układach regulacji prądu potencjometr włączony jest
szeregowo w obwód, w którym chcemy regulowad
prąd. Regulacja może dobywad się w układzie
jednostopniowym z wykorzystaniem jednego
potencjometru lub dwustopniowym.
W przypadku regulacji dwustopniowej stosuje
się dwa potencjometry połączone szeregowo.